(57)【要約】  電力システム構成を組み立てるための方法およびモジュール式システムは、第１のＤＣ入力およびＤＣ出力を有する直流（ＤＣ）出力モジュールと、ＤＣ入力／出力および交流（ＡＣ）入力／出力を有する共通パワーモジュールと、ＡＣ入力および第１のＡＣ出力を有するＡＣ出力モジュールと、第２のＤＣ入力および第２のＡＣ出力を有する励磁機パワーモジュールとを含む。【選択図】図１
2019523626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ入力／出力（５０）および交流（ＡＣ）入力／出力（４８）を有する共通パワーモジュール（２６）と、
第１のＤＣ入力（３２）およびＤＣ出力（３６）を有する直流（ＤＣ）出力モジュール（２４）、またはＡＣ入力（６８）および第１のＡＣ出力（７０）を有するＡＣ出力モジュール（２８）のうちの少なくとも１つと
を備え、
前記第１のＤＣ入力（３２）が、前記ＤＣ入力／出力（５０）に接続するように構成され、または、前記ＡＣ入力／出力（４８）が、前記ＡＣ入力（６８）、第２の共通パワーモジュール（３２６）のＡＣ入力／出力（４８）、またはＡＣ発電機（８６、８８）出力のうちの１つに接続するように構成された、電力システム構成（１０）を組み立てるためのモジュール式システム。
【請求項２】
前記共通パワーモジュール（２６）が、少なくとも３レグパワーブリッジ（５４）およびコントローラモジュール（５８）を含み、前記コントローラモジュール（５８）が、前記３レグパワーブリッジ（５４）と通信可能に結合され、前記ＤＣ入力／出力（５０）で受け取ったＤＣ電力を前記ＡＣ入力／出力（４８）に供給されるＡＣ電力に逆変換すること、または前記ＡＣ入力／出力（４８）で受け取ったＡＣ電力を前記ＤＣ入力／出力（５０）に供給されるＤＣ電力に変換することのうちの少なくとも１つを行うように、前記３レグパワーブリッジ（５４）を動作させるように構成された、請求項１記載のモジュール式システム。
【請求項３】
前記共通パワーモジュール（２６）が、前記コントローラモジュール（５８）と結合された第１の通信ポート（３４）、および前記コントローラモジュール（５８）と結合された第２の通信ポート（３４）を含む、請求項２記載のモジュール式システム。
【請求項４】
前記ＤＣ出力モジュール（２４）が、第３の通信ポート（３４）、および前記ＤＣ出力（３６）に供給された電力を検知するように構成された電力センサを含み、前記第３の通信ポート（３４）が、前記第１または第２の通信ポート（３４）のうちの少なくとも１つと選択的に結合するように構成された、請求項３記載のモジュール式システム。
【請求項５】
前記ＡＣ出力モジュール（２８）が、第４の通信ポート（３４）、および前記第１のＡＣ出力（７０）に供給された電力を検知するように構成された電力センサを含み、前記第４の通信ポート（３４）が、前記第１または第２の通信ポート（３４）のうちの少なくとも１つと選択的に結合するように構成された、請求項３記載のモジュール式システム。
【請求項６】
前記ＤＣ入力／出力（５０）に接続するように構成された第２のＤＣ入力（７４）、および第２のＡＣ出力（７６）を有する励磁機パワーモジュール（３０）をさらに含み、前記励磁機パワーモジュールが第５の通信ポート（３４）を含み、前記第５の通信ポート（３４）が、前記第１または第２の通信ポート（３４）のうちの少なくとも１つと選択的に結合するように構成された、請求項３記載のモジュール式システム。
【請求項７】
前記共通パワーモジュール（２６）が、４レグパワーブリッジ（５４）およびコントローラモジュール（５８）を含み、前記コントローラモジュール（５８）が、前記４レグパワーブリッジ（５４）と通信可能に結合され、前記ＤＣ入力／出力（５０）で受け取ったＤＣ電力を前記ＡＣ入力／出力（４８）に供給される４相ＡＣ電力に逆変換すること、または前記ＡＣ入力／出力（４８）で受け取った４相ＡＣ電力を前記ＤＣ入力／出力（５０）に供給されるＤＣ電力に変換することのうちの少なくとも１つを行うように、前記４レグパワーブリッジ（５４）を動作させるように構成された、請求項１記載のモジュール式システム。
【請求項８】
前記ＤＣ入力／出力（５０）に接続するように構成された第２のＤＣ入力（７４）、および第２のＡＣ出力（７６）を有する励磁機パワーモジュール（３０）をさらに含み、前記励磁機パワーモジュール（３０）が、前記第２のＤＣ入力（７４）で受け取ったＤＣ電力を、前記第２のＡＣ出力（７６）に供給される３相励磁機電力信号に逆変換するようにインバータとして前記励磁機パワーモジュール（３０）を動作させるように構成された３レグパワーブリッジ（８０）を含む、請求項１記載のモジュール式システム。
【請求項９】
前記電力システム構成（１０）が、始動機／発電機（８６）のために構成されたＤＣ出力電力システム構成、発電機（８６、８８）のために構成されたＤＣ出力電力システム構成、ＡＣからＤＣ電力へのコンバータ、始動機／発電機（８６）のために構成されたＡＣ出力電力システム構成、発電機（８６、８８）のために構成されたＡＣ出力電力システム構成、またはＡＣからＡＣ電力へのコンバータのうちの少なくとも１つを含むことができる、請求項１記載のモジュール式システム。
【請求項１０】
電力電子変換システム構成（１０）を組み立てる方法であって、
電力電子変換システム構成（１０）の設計を決定するステップと、
前記決定された電力電子変換システム構成（１０）の設計に基づいて、ＤＣ入力／出力（５０）およびＡＣ入力／出力（４８）を有する共通パワーモジュール（２６）を、第１のＤＣ入力（３２）およびＤＣ出力（３６）を有するＤＣ出力モジュール（２４）、ＡＣ入力（６８）および第１のＡＣ出力（７０）を有するＡＣ出力モジュール（２８）、または第２のＤＣ入力（７４）および第２のＡＣ出力（７６）を有する励磁機パワーモジュール（３０）のうちの少なくとも１つに接続するステップと、
前記共通パワーモジュール（２６）によって、前記ＤＣ出力モジュール（２４）、前記ＡＣ出力モジュール（２８）、または前記励磁機パワーモジュール（３０）のうちの前記少なくとも１つを検出するステップと、
前記少なくとも１つの検出されたモジュール（２４、２８、３０）に基づいて、前記電力電子変換システム構成（１０）を動作させるステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力システム構成のための方法およびモジュールシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー変換で使用されるパワーエレクトロニクスシステム。例えば、電力システム構成のパワーエレクトロニクスシステムは、普通、電気機械または発電機などの電源からの電力供給を受けて、その受け取った電力を、電気負荷のために定められた所望の電力に変換するのが一般的である。供給電力を電気負荷のための所望の電力に変換することは、電気負荷の電力システム構成の電気特性に基づくことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５４７７０９１号明細書
【発明の概要】
【０００４】
１つの態様では、本開示は、ＤＣ入力／出力および交流（ＡＣ：ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｃｕｒｒｅｎｔ）入力／出力を有する共通パワーモジュールと、第１のＤＣ入力およびＤＣ出力を有する直流（ＤＣ：ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ）出力モジュール、またはＡＣ入力および第１のＡＣ出力を有するＡＣ出力モジュールのうちの少なくとも１つとを含む、電力システム構成を組み立てるためのモジュール式システムに関する。第１のＤＣ入力は、ＤＣ入力／出力に接続するように構成され、または、ＡＣ入力／出力は、ＡＣ入力、第２の共通パワーモジュールのＡＣ入力／出力、またはＡＣ発電機出力のうちの１つに接続するように構成される。
【０００５】
別の態様では、本開示は、電力電子変換システム構成の設計を決定するステップと、決定された電力電子変換システム構成の設計に基づいて、ＤＣ入力／出力およびＡＣ入力／出力を有する共通パワーモジュールを、第１のＤＣ入力およびＤＣ出力を有するＤＣ出力モジュール、ＡＣ入力および第１のＡＣ出力を有するＡＣ出力モジュール、または第２のＤＣ入力および第２のＡＣ出力を有する励磁機パワーモジュールのうちの少なくとも１つに接続するステップと、共通パワーモジュールによって、ＤＣ出力モジュール、ＡＣ出力モジュール、または励磁機パワーモジュールのうちの少なくとも１つを検出するステップと、少なくとも１つの検出されたモジュールに基づいて、電力電子変換システム構成を動作させるステップとを含む、電力電子変換システム構成を組み立てる方法に関する。
【０００６】
さらに別の態様では、本開示は、第１のＤＣ入力およびＤＣ出力を有するＤＣ出力モジュールと、ＤＣ入力／出力およびＡＣ入力／出力を有する共通パワーモジュールと、ＡＣ入力および第１のＡＣ出力を有するＡＣ出力モジュールと、第２のＤＣ入力および第２のＡＣ出力を有する励磁機パワーモジュールとを含む、航空機の電力システム構成を組み立てるためのモジュール式システムに関する。第１のＤＣ入力は、ＤＣ入力／出力に接続するように構成され、ＡＣ入力／出力は、ＡＣ入力、第２の共通パワーモジュールのＡＣ入力／出力、またはＡＣ発電機出力のうちの１つに接続するように構成され、第２のＤＣ入力は、ＤＣ入力／出力に接続するように構成され、共通パワーモジュール、およびＤＣ出力モジュール、ＡＣ出力モジュール、または励磁機パワーモジュールのうちの少なくとも１つは、始動機／発電機のために構成されたＤＣ出力電力システム構成、発電機のために構成されたＤＣ出力電力システム構成、ＡＣからＤＣ電力へのコンバータ、始動機／発電機のために構成されたＡＣ出力電力システム構成、発電機のために構成されたＡＣ出力電力システム構成、またはＡＣからＡＣ電力へのコンバータのうちの少なくとも１つを組み立てるように選択的に接続可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本明細書で説明する様々な態様による、電力システム構成の概略図である。
【図２】本明細書で説明する様々な態様による、図１の電力システム構成のためのモジュール式電力電子変換システム構成部品のセットの概略図である。
【図３】本明細書で説明する様々な態様による、発電機のための電力システム構成の概略図である。
【図４】本明細書で説明する様々な態様による、３相電源のための電力システム構成の概略図である。
【図５】本明細書で説明する様々な態様による、発電機のための別の電力システム構成の概略図である。
【図６】本明細書で説明する様々な態様による、３相電源のための別の電力システム構成の概略図である。
【図７】本明細書で説明する様々な態様による、電力システム構成を組み立てる方法を示すフロー図の例である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、電源からの第１の電力を変換、整流、変調、その他変更して第２の電力にするように構成された任意の環境で実行することができる一方で、本開示の態様は、電力を供給する任意の電源に適用することができ、限定するものではないが、発電機、始動機／発電機、電気機械、電池、３相または４相電力などの交流（ＡＣ）電源、あるいは直流（ＤＣ）電源を含むことができる。さらに、本開示の態様は、限定するものではないが、航空機の電力システム、水上または陸上の乗物の電力システム、永久構造物の電力システムなどを含む多くの物理的な環境で適用することができる。
【０００９】
様々な要素「のセット」が記述されているが、「セット」は、１つのみの要素を含む任意の数のそれぞれの要素を含み得ることは理解される。また、センサは、本明細書で使用するとき、それぞれの値を「検知するもの」または「測定するもの」として記述されることがあるが、検知することまたは測定することは、その値自体を直接検知するまたは測定することよりむしろ、それぞれの値を示す値または関係する値を決定することを含むことができる。検知されたまたは測定された値は、さらなる構成部品にさらに提供することができる。例えば、その値は、コントローラモジュールまたはプロセッサに提供することができ、コントローラモジュールまたはプロセッサはその値について処理を実行して代表値または前記値を代表する電気特性を決定することができる。さらに、電流または電圧を検知するまたは測定することが記述されることがあるが、電力特性を検知または測定するように構成された任意のセンサを含むことができる。
【００１０】
接続に関する言及（例えば、取り付けられた、結合された、接続された、および接合された）は、広義に解釈すべきであり、別途指示されていない限り、一群の要素間の中間部材および要素間の相対移動を含むことができる。したがって、接続または結合に関する言及は、必ずしも２つの要素が直接接続され、互いに固定された関係にあることを示唆するものではない。例示する図面は、単に例示の目的であり、本明細書に添付の図面中に示された寸法、位置、順序、および相対的な大きさは変わり得る。
【００１１】
図１は、電力を供給するために構成された、または電力を供給することを可能にする電源１２と、入力１６および出力１８を有するモジュール式電力電子変換システム１４と、電気負荷２０とを有する電力システム構成１０を概略的に示している。電力システム構成は電気負荷のセットを含むことができるが、簡潔にするため、単一の電力負荷２０のみが概略的に示されている。電源１２は、モジュール式電力電子変換システム１４の入力１６と電気的に結合され、電源１２からモジュール式電力電子変換システム１４の入力１６に第１の電力を供給するように構成される。モジュール式電力電子変換システム１４の出力１８は、電気負荷２０とさらに電気的に結合され、モジュール式電力電子変換システム１４の出力１８から電気負荷２０に第２の電力を供給するように構成される。第１の電力は、モジュール式電力電子変換システム１４によって異なる第２の電力に変換、変化、調節、またはその他変更される。第１の電力を第２の電力に変更することには、限定するものではないが、逆変換、整流、変調、昇圧または降圧、あるいはこれらの組合せを含む任意の電力調節を含むことができる。本開示の１つの態様では、第２の電力は、電力システム構成１０、または電気負荷２０の電気的な要件に基づいて、あるいは電気負荷２０に基づいて選択された、または構成された所望の電力とすることができる。
【００１２】
図２は、図１のモジュール式電力電子変換システム１４の一部分として選択的に提供することができるモジュール式電力電子変換システム構成部品２２のセットを示す。図示のように、モジュール式電力電子変換システム構成部品２２のセットは、ＤＣ出力またはＤＣ出力／電磁妨害（ＥＭＩ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）組合せモジュール２４、共通パワーモジュール２６、ＡＣ出力またはＡＣ出力／ＥＭＩ組合せモジュール２８、および励磁機パワーモジュール３０を含むことができる。
【００１３】
ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４は、ＤＣ電力入力を受け取るように構成された電力入力リード３２、通信リード３４または通信ポート、およびＤＣ電力出力を供給するように構成された電力出力リード３６のセットを含むことができる。ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４はまた、限定するものではないが、電気的に接続された電力入力リード３２と電力出力リード３６との間に配置されたインダクタ３８、キャパシタ４０、電磁障害フィルタ、電磁障害保護部、チョーク、トランス、またはこれらの組合せなどを含む電力フィルタリング素子のセットを含むことができる。電力フィルタリング素子は、ＥＭＩフィルタリング、あるいは電力入力リード３２で受け取った電力の電流、電圧、または電力のフィルタリングを可能にして、フィルタリングした電力を電力出力リード３６に供給するように選択的に構成、配置、または提供することができる。
【００１４】
ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４はまた、例えば、入力リード３２から出力リード３６に送られた電流、または出力リード３６での電圧をそれぞれ検知または測定するように構成された、電力入力リード３２と電力出力リード３６との間で電気的に直列の電流センサ４２または電圧センサ４４を含むことができる。電流センサ４２または電圧センサ４４は、それぞれ検知したもの、または測定したものを、通信リード３４と接続された通信チャネル４６、通信バス、または通信ラインに提供するように構成することができる。このようにして、電流センサ４２または電圧センサ４４は、それぞれの測定値を通信リード３４に提供することができる。
【００１５】
共通パワーモジュール２６は、第１の電力入力／出力４８、第２の電力入力／出力５０、および、ここでは２つの通信リード３４として示されているが、少なくとも１つの通信リード３４を含むことができる。第１の電力入力／出力４８は、３相または４相ＡＣ電力を供給または受け取るように構成された電力リードのセットを含むことができ、第２の電力入力／出力５０は、ＤＣ電力を供給または受け取るように構成された電力リードのセットを含むことができる。１つの例示的な構成では、４相電力は３つのＡＣ相と１つの中性相を含むことができる。第２の電力入力／出力５０は、ＤＣ電力を供給または受け取るように構成された電力リードのセットを含むことができる。
【００１６】
コンバータ５２は、第１の電力入力／出力４８と第２の電力入力／出力５０との間に配置することができ、制御可能なトランジスタ５６のセットを有するトランジスタブリッジ５４またはパワーブリッジを含むことができる。コンバータ５２、トランジスタブリッジ５４、または制御可能なトランジスタ５６のセットは、ゲートドライバ５７と通信可能に結合することができ、ゲートドライバ５７からのゲートドライブ信号を受け取ったことに応答して制御することができる。コンバータ５２、トランジスタブリッジ５４、または制御可能なトランジスタ５６のセットは、ゲートドライブ信号に応答して動作して、第１または第２の電力入力／出力４８、５０のうちの一方で受け取った電力などの第１の電力を、第１または第２の電力入力／出力４８、５０のうちの他方に供給される第２の電力に変換することができる。第１または第２の電力の非限定的な例は、４００Ｈｚの１１５ボルトＡＣ、±２７０ボルトＤＣ、または６０Ｈｚの１２０ボルトＡＣを含むことができる。
【００１７】
共通パワーモジュール２６はまた、プロセッサ６０およびメモリ６２を有するコントローラモジュール５８を含むことができる。メモリ６２は、ゲートドライバ５７、コンバータ５２、またはモジュール式電力電子変換システム構成部品２２のセットを動作させるための動作制御プロファイルまたはプログラムのセットを記憶することができる。メモリ６２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｙ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、あるいは、ディスク、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの１つまたは複数の様々なタイプの可搬の電子メモリ、あるいは、これらのタイプのメモリの任意の適切な組合せを含むことができる。コントローラモジュール５８は、メモリ６２と動作可能に結合することができ、その結果、コントローラモジュール５８およびメモリ６２のうちの１つは、前述の構成部品の動作を制御するための実行可能な命令セット、またはそれらを動作させる方法を有するコンピュータプログラムのすべて、または一部分を含むことができる。プログラムは、機械実行可能な命令またはデータ構造を担持または記憶するための機械読み取り可能な媒体を含むことができるコンピュータプログラム製品を含むことができる。このような機械読み取り可能な媒体は、汎用または専用のコンピュータ、あるいはプロセッサを有する他の機械によってアクセスすることができる利用可能な任意の媒体とすることができる。概して、このようなコンピュータプログラムは、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実施する技術的効果を有するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、アルゴリズムなどを含むことができる。
【００１８】
機械実行可能な命令、関連するデータ構造、およびプログラムは、本明細書で開示するような情報の交換を実行するためのプログラムコードの例を表している。機械実行可能な命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コントローラモジュール５８、または専用処理機械に特定の機能、または一群の機能を実行させる命令およびデータを含むことができる。実行時、これらの機能は、プロセッサ６０によって実行することができる実行可能な命令のセットを含むコンピュータプログラムに変換することができる。
【００１９】
共通パワーモジュールはまた、例えば、第１の電力入力／出力４８と結合された電力のそれぞれのレグまたは相に対する電流センサ４２のセット、あるいは第２の電力入力／出力５０の電圧出力と結合された電圧センサ４４を含むことができる。このようにして、電流センサ４２のセットは、対応する多レグまたは多相の入力／出力リード４８のセットを通って送られた電流を検知または測定するように構成することができ、あるいは、電圧センサ４４は、第２の電力入力／出力リード５０での電圧を検知または測定することができる。電流センサ４２または電圧センサ４４は、それぞれ検知したもの、または測定したものを、コントローラモジュール５８と接続された通信チャネル６４、通信バス、または通信ラインに提供するように構成することができる。このようにして、電流センサ４２または電圧センサ４４は、それぞれの測定値をコントローラモジュール５８に提供することができる。コントローラモジュール５８はさらに、少なくとも１つの通信リード３４と通信可能に結合することができる。
【００２０】
非限定的な例として、プロセッサ６０またはコントローラモジュール５８は、コンバータ５２、トランジスタブリッジ５４、または制御可能なトランジスタ５６のセットによって変換された電力をそれぞれの電流または電圧センサ４２、４４によって監視するように構成することができ、通信チャネル６４と通信することができる。本開示の別の態様では、プロセッサ６０またはコントローラモジュール５８はまた、少なくとも１つの電流または電圧センサ４２、４４を有するモジュール式電力電子変換システム構成部品２２の別のセットの電力を監視するように構成することができる。例えば、それぞれのセンサ４２、４４と接続され、共通パワーモジュール２６の通信リード３４とさらに接続された通信チャネル４６を有するモジュール式電力電子変換システム構成部品２２の別のセットは、センサ４２、４４が検知または測定した値をプロセッサ６０またはコントローラモジュール５８に通信可能に提供することができる。プロセッサ６０またはコントローラモジュール５８は、受け取った検知または測定された値のセットまたはサブセットに基づいて、モジュール式電力電子変換システム１４、モジュール式電力電子変換システム構成部品２２のセットまたはサブセット、あるいはゲートドライバ５７を制御可能に動作させるようにさらに構成することができる。
【００２１】
本開示の非限定的な別の態様として、プロセッサ６０またはコントローラモジュール５８はまた、コンバータ５２のトランジスタブリッジ５４のためのゲートドライブ信号を駆動、制御、発生し、またはゲートドライバ５７に提供するように構成することができ、ゲートドライバ５７は、トランジスタブリッジ５４を動作させるように制御可能なトランジスタ５６のセットを選択的に動作させることができる。例えば、本開示の１つの非限定的な構成では、共通パワーモジュール２６は、第２の電力入力／出力５０でＤＣ電力を受け取って、受け取ったＤＣ電力を、第１の電力入力／出力４８で３相ＡＣ電力と中性相レグを有する４レグ出力に変換することができるように構成することができる。この例では、プロセッサ６０またはコントローラモジュール５８は、正弦波の変調プロファイルまたはプログラム、あるいは空間ベクトル変調プロファイルまたはプログラムを動作させることができ、その結果、トランジスタブリッジ５４のスイッチングによって、第１の電力入力／出力４８に所望の４レグ出力が与えられる。本開示の別の非限定的な構成では、共通パワーモジュール２６は、第１の電力入力／出力４８でＡＣ電力を受け取り、受け取ったＡＣ電力を、第２の電力入力／出力５０でＤＣ電力出力に変換するように構成することができる。この例では、プロセッサ６０またはコントローラモジュール５８はまた、トランジスタブリッジ５４が第２の電力入力／出力５０に所望のＤＣ出力を与えるように、整流プロファイルまたはプログラムを動作させることができる。
【００２２】
共通パワーモジュール２６は、第１の電力入力／出力４８で４レグおよび４相のリードのセットを有するように示され説明されているが、本開示は、共通パワーモジュール２６が、第１の電力入力／出力４８で３レグまたは３相のリードのセットを与えるように構成され、配置され、または制御可能に動作する態様を含むことができる。例えば、トランジスタブリッジ５４のサブセットのオプションの配置（点線６６で示されている）は、入力／出力４８の第４のレグまたは第４のリードを制御可能に動作させるためのトランジスタ５６のセット、および第４のレグを通る電流を検知または測定するように構成された電流センサ４２を含む。共通パワーモジュール２６は、ゲートドライバ５７、コントローラモジュール５８、またはプロセッサ６０のうちの少なくとも１つによって選択的に有効になる、または選択的に動作可能になる、あるいは、モジュール式電力電子変換システム１４または電力システム構成１０の特定の実行に基づいて選択的に取り外し可能になる、第４のレグのためのオプションの構成部品６６を含むことができる態様を含むことができる。本開示の別の態様では、共通パワーモジュール２６の第１のバージョンは、第１の電力入力／出力４８の４レグまたは４相構成を含むが、共通パワーモジュール２６の第２のバージョンは、第１の電力入力／出力４８の３レグまたは３相構成を含む、複数の共通パワーモジュール２６の構成部品を含むことができる。
【００２３】
ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８は、３相または４相ＡＣ電力入力を受け取るように構成された電力入力リード６８のセット、通信リード３４、および３相または４相ＡＣ電力出力を供給するように構成された電力出力リード７０のセットを含むことができる。ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８はまた、限定するものではないが、電気的に接続された電力入力リード６８と電力出力リード７０との間に配置されたインダクタ３８、キャパシタ４０、電磁障害フィルタ、電磁障害保護部、チョーク、トランス、またはこれらの組合せなどを含む電力フィルタリング素子のセットを含むことができる。電力フィルタリング素子は、ＥＭＩフィルタリング、あるいは電力入力リード６８で受け取った電力の電流、電圧、または電力のフィルタリングを可能にして、フィルタリングした電力を電力出力リード７０に供給するように選択的に構成、配置、または提供することができる。
【００２４】
ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８はまた、例えば、入力リード６８から出力リード７０に送られた電流、または出力リード７０での電圧をそれぞれ検知または測定するように構成された、電力入力リード６８と電力出力リード７０との間で電気的に直列の電流センサ４２のセットまたは電圧センサ４４を含むことができる。電流センサ４２または電圧センサ４４は、それぞれ検知したもの、または測定したものを、通信リード３４と接続された通信チャネル４６、通信バス、または通信ラインに提供するように構成することができる。このようにして、電流センサ４２または電圧センサ４４は、それぞれの測定値を通信リード３４に提供することができる。
【００２５】
ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８は、共通パワーモジュール２６と同様に、オプションの配置（点線７２の輪郭で示されている）が、第４のレグまたは第４の相のための電力フィルタリング素子のサブセット、および第４のレグのための電流または電圧センサ４２、４４を含むことができる態様を含むことができる。ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８は、選択的に有効になる、または選択的に動作可能になる、あるいは、モジュール式電力電子変換システム１４または電力システム構成１０の特定の実行に基づいて選択的に取り外し可能になる、第４のレグのためのオプションの構成部品７２を含むことができる態様を含むことができる。本開示の別の態様では、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８の第１のバージョンは、４レグまたは４相構成を含むが、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８の第２のバージョンは、３レグまたは３相構成を含む、複数のＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８の構成部品を含むことができる。図示のように、第４のレグを有するＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８は、第４のレグが中性接続部または接地接続部を定める、またはそれらと電気的に結合される態様を含むことができる。
【００２６】
励磁機パワーモジュール３０は、ＤＣ電力を受け取るように構成された電力入力リード７４、３相電力を供給するように構成された電力出力リード７６、および少なくとも１つの通信リード３４を含むことができる。コンバータ７８は、電力入力リード７４と電力出力リード７６との間に配置することができ、制御可能なトランジスタ８２のセットを有するトランジスタブリッジ８０またはパワーブリッジを含むことができる。コンバータ７８、トランジスタブリッジ８０、または制御可能なトランジスタ８２のセットは、ゲートドライバ８４と通信可能に結合することができ、ゲートドライバ８４からのゲートドライブ信号を受け取ったことに応答して制御することができる。コンバータ７８、トランジスタブリッジ８０、または制御可能なトランジスタ８２のセットは、ゲートドライブ信号に応答して動作して、電力入力リード７４で受け取ったＤＣ電力などの第１の電力を、電力出力リード７６に供給される第２の電力に変換することができる。ゲートドライバ８４はさらに、通信リード３４と通信可能に結合することができる。１つの非限定的な例の構成では、ゲートドライバ８４、コンバータ７８、トランジスタブリッジ８０、または制御可能なトランジスタ８２のセットの動作は、発電機または始動機／発電機（図示せず）の励磁機ロータに電気を発生させる、誘導する、駆動する、または導くように構成することができる。
【００２７】
この例では、励磁機パワーモジュール３０が発電機または始動機／発電機と結合されているとき、励磁機パワーモジュール３０は、励磁機ステータ巻線のセットを制御して励磁することによって、励磁機ロータに電気を発生させる、誘導する、駆動する、または導くことができる。例えば、ゲートドライバ８４によって励磁機ステータ巻線に電気を発生させる、誘導する、駆動する、または導くことは、例えば、発電機または始動機／発電機が電力システム構成１０の電源として動作しているとき、発電機または始動機／発電機によって与えられた位相、電圧、電流、または電力をさらに制御するように動作することができる。本開示の別の非限定的な態様では、ゲートドライバ８４は、共通パワーモジュール２６のコントローラモジュール５８またはプロセッサ６０と通信可能に結合することができ、メモリ６２はまた、ゲートドライバ８４を動作させるための動作制御プロファイルまたはプログラムのセットを記憶することができる。このようにして、プロセッサ６０またはコントローラモジュール５８は、コンバータ７８のトランジスタブリッジ８０のためのゲートドライブ信号を駆動し、発生させ、または与えるように、ゲートドライバ８４と通信可能になって、ゲートドライバ８４を制御して、動作させて、またはそれに命令することができ、それによって、制御可能なトランジスタ８２のセットを選択的に動作させて、発電機の励磁プロファイルまたはプログラムにしたがってトランジスタブリッジ８０を動作させることができる。発電機の励磁プロファイルまたはプログラムは、電力入力リード７４で受け取ったＤＣ電力を電力出力リード７６に供給される励磁ＡＣ電力に制御可能に変換することができる。
【００２８】
励磁機パワーモジュール３０はまた、例えば、入力リード７４から出力リード７６に送られた電流、または出力リード７６での電圧をそれぞれ検知または測定するように構成された、電力入力リード７４と電力出力リード７６との間で電気的に直列の電流センサ４２のセットまたは電圧センサ４４を含むことができる。電流センサ４２または電圧センサ４４は、それぞれ検知したもの、または測定したものを、例えば、ゲートドライバ８４によって、通信リード３４に提供するように構成することができる。このようにして、電流センサ４２または電圧センサ４４は、それぞれの測定値を通信リード３４に提供することができる。
【００２９】
モジュール式電力電子変換システム構成部品２２のセットは、特定の入力または出力がそれに対応して左側または右側で接続されているように示されているが、構成部品２２の構成は、鏡像配置を含むことができる。このように、示されている入力／出力と左／右の構成は、理解するために示された単なる一構成であり、反対の右手／左手側での反対の入力または出力の接続を有するさらなる構成も考えられる。
【００３０】
モジュール式電力電子変換システム１４は、モジュール式電力電子変換システム構成部品２２のセットまたはサブセットを、電力システム構成１０で電力変換ができるように選択的に構成または配置することができる態様を含むことができる。本開示は、ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４のＤＣ電力入力リード３２を、共通パワーモジュール２６のＤＣ第２の電力入力／出力と選択的に接続するように構成することができる、さらなる態様を含むことができる。本開示は、共通パワーモジュール２６のＡＣ第１の電力入力／出力４８を、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８のＡＣ電力入力リード６８、別の共通パワーモジュール２６のＡＣ第１の電力入力／出力４８、または電源１２のＡＣ出力のうちの１つに選択的に接続するように構成することができる、さらなる態様を含むことができる。本開示のさらに別の態様では、励磁機パワーモジュール３０のＤＣ電力入力リード７４は、共通電力モジュール２６のＤＣ第２の電力入力／出力５０と選択的に接続するように構成することができる。このようにして、モジュール式電力電子変換システム１４は、少なくとも１つの共通パワーモジュール２６、およびＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８、または励磁機パワーモジュール３０の群のうちの少なくとも１つを含んで電力システム構成１０を組み立てることができる。
【００３１】
図３は、本開示の１つの態様を示しており、ここでは、モジュール式電力電子変換システム構成部品のサブセットが、電力システム構成１１０のためのモジュール式電力電子変換システム１１４として構成されている。この非限定的な構成では、モジュール式電力電子変換システム１１４は、ＤＣ出力始動機／発電機のためのインバータ／コンバータとして動作可能となるように構成されている。この非限定的な構成の別の態様では、モジュール式電力電子変換システム１１４は、ＤＣ出力発電機のためのコンバータとして動作可能となるように構成されている。図示のように、電源１２は、３相電力（Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３）を発生してモジュール式電力電子変換システム１１４の入力１６に供給するように構成された主機ステータ巻線を有する発電機８６または始動機／発電機を含むことができる。３相電力は、モジュール式電力電子変換システム１１４の入力１６から共通パワーモジュール２６の第１の電力入力／出力４８に供給することができる。
【００３２】
モジュール式電力電子変換システム１１４は、ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４の電力入力リード３２を、共通パワーモジュール２６の第２の電力入力／出力５０に接続するように、さらに選択的に構成することができる。ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４の電力出力リード３６は、モジュール式電力電子変換システム１１４の出力１８とさらに接続することができ、最終的に電気負荷２０と接続することができる。
【００３３】
励磁機パワーモジュール３０の電力入力リード７４もまた、共通パワーモジュール２６の第２の電力入力／出力５０に接続することができ、これは、ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４と電気的に並列である。励磁機パワーモジュール３０の電力出力リード７６は、発電機８６または始動機／発電機の励磁機巻線（Ｌ４、Ｌ５、およびＬ６）のセットとさらに接続することができる。このようにして、本開示の態様は、ＡＣからＤＣ電力へのコンバータ、または発電機８６または始動機／発電機のために構成されたＡＣ出力電力システム構成１１０を提供する、または可能にすることができる。
【００３４】
本開示の別の態様では、励磁機パワーモジュール３０は、それぞれの通信リード３４を接続することによって共通パワーモジュール２６と通信可能に結合することができ、ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４は、共通パワーモジュール２６とそれぞれの通信リード３４を接続することによって通信可能に結合することができる。
【００３５】
図示のモジュール式電力電子変換システム１１４の態様は、コンバータとして動作して、発電機８６が発生したＡＣ出力を電気負荷２０に適するＤＣ出力１８に変換することができる。例えば、共通パワーモジュール２６は、発電機８６から３相電力を受け取って、その受け取った電力を整流して、第２の電力入力／出力５０に提供されるＤＣ電力にすることができる。整流は、トランジスタブリッジ５４、ゲートドライバ５７、コントローラモジュール５８、プロセッサ６０、メモリ６２に記憶された整流プログラムまたはプロファイル、またはこれらの組合せによって達成または実施することができる。第２の電力入力／出力５０に供給されたＤＣ電力は、本明細書で説明したように、フィルタリングのためにＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４に供給することができ、最終的に電気負荷２０に供給することができる。
【００３６】
本明細書で説明したように、第２の電力入力／出力５０によって供給されたＤＣ電力の一部分は、励磁機パワーモジュール３０に供給されて、励磁機ステータ巻線（Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６）のセットを制御して励磁することによって、励磁機ロータに電気を発生させる、誘導する、駆動する、または導いて、発電機８６または始動機／発電機によって供給される位相、電圧、電流、または電力をさらに制御することができる。本開示の１つの非限定的な態様では、モジュール式電力電子変換システム構成部品２４、２６、３０に含まれる様々な電流または電圧センサ４２、４４は、検知または測定された電流値または電圧値を、通信リード３４によって共通パワーモジュール２６のコントローラモジュール５８またはプロセッサ６０に提供することができる。このようにして、コントローラモジュール５８またはプロセッサ６０は、発電機８６、始動機／発電機によってモジュール式電力電子変換システム１１４に供給される電力の所望の電気特性、または電気負荷２０に供給される電力の電気特性が、予想するもの、望むもの、または許容範囲などと一致することを確実にすることができる。電気特性が予想するものなどと一致しない場合には、コントローラモジュール５８またはプロセッサ６０は、例えば、発電機８６または始動機／発電機の発電に影響を与えるように、励磁機パワーモジュール３０のゲートドライバ８４を制御することができる。電気特性が予想するものなどと一致しない別の場合には、コントローラモジュール５８またはプロセッサ６０は、例えば、必要に応じてトランジスタブリッジ５４の動作を変更するように共通パワーモジュール２６のゲートドライバ５７を制御することができる。本開示は、励磁機パワーモジュール３０のゲートドライバ８４の制御と、共通パワーモジュール２６のゲートドライバ５７の制御とを組み合わせて、電気特性が確実に予想するものと一致するように使用することができる態様を含むことができる。
【００３７】
共通パワーモジュール２６は、３相の第１の電力入力／出力４８を有するように示されているが、本開示は、４相の第１の電力入力／出力４８を、例えば、別の発電機８６または始動機／発電機の４相の発電に合わせるように含むことができる非限定的な態様を含むことができる。これに加えて、本開示は、図示のモジュール式電力電子変換システム１１４が、始動機／発電機用の始動インバータとして動作することができ、電力を共通パワーモジュール２６または励磁機パワーモジュール３０に供給して始動機／発電機を始動させることができる態様を含むことができる。
【００３８】
図４は、本開示の別の態様を示しており、ここでは、モジュール式電力電子変換システム構成部品のサブセットが、電力システム構成２１０のためのモジュール式電力電子変換システム２１４として構成されている。この非限定的な構成では、モジュール式電力電子変換システム２１４は、ＡＣからＤＣへのコンバータとして動作可能となるように構成されている。図示のように、電源１２は、３相ＡＣ電源８８を含むことができ、これは、例えば、壁面コンセントまたは発電機などを含むことができる。図示のように、３相ＡＣ電源８８は、３相電力（Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３）を発生してモジュール式電力電子変換システム２１４の入力１６に供給するように構成することができる。３相電力は、モジュール式電力電子変換システム２１４の入力１６から共通パワーモジュール２６の第１の電力入力／出力４８に供給することができる。
【００３９】
モジュール式電力電子変換システム２１４は、ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４の電力入力リード３２を、共通パワーモジュール２６の第２の電力入力／出力５０に接続するように、さらに選択的に構成することができる。ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４の電力出力リード３６は、モジュール式電力電子変換システム２１４の出力１８とさらに接続することができ、最終的に電気負荷２０と接続することができる。このようにして、本開示の態様は、ＡＣからＤＣ電力へのコンバータを提供する、または可能にすることができる。本開示の別の態様では、ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４は、それぞれの通信リード３４を接続することによって共通パワーモジュール２６と通信可能に結合することができる。
【００４０】
図示のモジュール式電力電子変換システム２１４の態様は、コンバータとして動作して、３相ＡＣ電源８８が発生したＡＣ出力を電気負荷２０に適するＤＣ出力１８に変換することができる。例えば、共通パワーモジュール２６は、電源８８から３相電力を受け取って、その受け取った電力を整流して、第２の電力入力／出力５０に提供されるＤＣ電力にすることができる。整流は、トランジスタブリッジ５４、ゲートドライバ５７、コントローラモジュール５８、プロセッサ６０、メモリ６２に記憶された整流プログラムまたはプロファイル、またはこれらの組合せによって達成または実施することができる。第２の電力入力／出力５０に供給されたＤＣ電力は、本明細書で説明したように、フィルタリングのためにＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４に供給することができ、最終的に電気負荷２０に供給することができる。
【００４１】
本開示の１つの非限定的な態様では、モジュール式電力電子変換システム構成部品２４、２６に含まれる様々な電流または電圧センサ４２、４４は、検知または測定された電流値または電圧値を、通信リード３４によって共通パワーモジュール２６のコントローラモジュール５８またはプロセッサ６０に提供することができる。このようにして、コントローラモジュール５８またはプロセッサ６０は、３相ＡＣ電源８８、始動機／発電機によってモジュール式電力電子変換システム２１４に供給される電力の所望の電気特性、または電気負荷２０に供給される電力の電気特性が、予想するもの、望むもの、または許容範囲などと一致することを確実にすることができる。電気特性が予想するものなどと一致しない場合には、コントローラモジュール５８またはプロセッサ６０は、例えば、必要に応じてトランジスタブリッジ５４の動作を変更するように共通パワーモジュール２６のゲートドライバ５７を制御して、電気特性が予想するものと一致することを確実にすることができる。
【００４２】
共通パワーモジュール２６は、３相の第１の電力入力／出力４８を有するように示されているが、本開示は、４相の第１の電力入力／出力４８を、例えば、４相ＡＣ電源８８の４相の発電に合わせるように含むことができる非限定的な態様を含むことができる。
【００４３】
図５は、本開示のさらに別の態様を示しており、ここでは、モジュール式電力電子変換システム構成部品のサブセットが、電力システム構成３１０のためのモジュール式電力電子変換システム３１４として構成されている。この非限定的な構成では、モジュール式電力電子変換システム３１４は、ＡＣ出力始動機／発電機のためのインバータ／コンバータとして動作可能となるように構成されている。この非限定的な構成の別の態様では、モジュール式電力電子変換システム３１４は、ＡＣ出力発電機のためのコンバータ／インバータとして動作可能となるように構成されている。図示のように、電源１２は、３相電力（Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３）を発生してモジュール式電力電子変換システム３１４の入力１６に供給するように構成された主機ステータ巻線を有する発電機８６または始動機／発電機を含むことができる。３相電力は、モジュール式電力電子変換システム３１４の入力１６から第１の共通パワーモジュール２６の第１の電力入力／出力４８に供給することができる。
【００４４】
モジュール式電力電子変換システム３１４は、第２の共通パワーモジュール３２６の第２の電力入力／出力５０を、第１の共通パワーモジュール２６の第２の電力入力／出力５０に接続するように、さらに選択的に構成することができる。図示のように、第１の共通パワーモジュール２６は、発電機８６から３相ＡＣ電力を受け取るように構成された第１の電力入力／出力４８を有することができ、一方、第２の共通パワーモジュール３２６は、４相ＡＣ電力を供給するように構成された第１の電力入力／出力４８を有することができる。第２の共通パワーモジュール３２６の４相の第２の電力入力／出力４８は、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８の電力入力リード６８と接続することができる。ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８の電力出力リード７０は、モジュール式電力電子変換システム３１４の出力１８とさらに接続することができ、最終的に電気負荷２０と接続することができる。
【００４５】
励磁機パワーモジュール３０の電力入力リード７４もまた、第１の共通パワーモジュール２６の第２の電力入力／出力５０に接続することができ、これは、第２の共通パワーモジュール３２６と電気的に並列である。励磁機パワーモジュール３０の電力出力リード７６は、発電機８６または始動機／発電機の励磁機巻線（Ｌ４、Ｌ５、およびＬ６）のセットとさらに接続することができる。このようにして、本開示の態様は、ＡＣからＡＣ電力へのコンバータ、または発電機８６または始動機／発電機のために構成されたＡＣ出力電力システム構成３１０を提供する、または可能にすることができる。
【００４６】
本開示の別の態様では、それぞれの通信リード３４を接続することによって、励磁機パワーモジュール３０は、第１または第２の共通パワーモジュール２６、３２６のうちの少なくとも１つと通信可能に結合することができ、共通パワーモジュール２６と共通パワーモジュール３２６は通信可能に結合することができ、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８は、第１または第２の共通パワーモジュール２６、３２６のうちの少なくとも１つと通信可能に結合することができる。本開示の１つの非限定的な態様では、通信可能な結合は、直列に接続されたモジュール構成部品間のカスケード接続を含むことができる。
【００４７】
図示のモジュール式電力電子変換システム３１４の態様は、コンバータとして動作して、発電機８６が発生した３相ＡＣ出力を電気負荷２０に適する４相出力１８に変換することができる。例えば、第１の共通パワーモジュール２６は、発電機８６から３相電力を受け取って、その受け取った電力を整流して、第２の電力入力／出力５０に提供されるＤＣ電力にすることができる。整流は、トランジスタブリッジ５４、ゲートドライバ５７、コントローラモジュール５８、プロセッサ６０、メモリ６２に記憶された整流プログラムまたはプロファイル、またはこれらの組合せによって達成または実施することができる。第２の電力入力／出力５０に供給されたＤＣ電力は、第２の共通パワーモジュール３２６の第２の電力入力／出力５０に供給され、第１の電力入力／出力４８に供給されるために４相ＡＣ電力に逆変換することができる。逆変換は、トランジスタブリッジ５４、ゲートドライバ５７、コントローラモジュール５８、プロセッサ６０、メモリ６２に記憶された逆変換プログラムまたはプロファイル、またはこれらの組合せによって達成または実施することができる。次いで、逆変換された４相電力は、本明細書で説明したように、フィルタリングのために、第２の共通パワーモジュール３２６の第１の電力入力／出力４８から、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８の電力入力リード６８に供給することができ、最終的に電気負荷２０に供給することができる。
【００４８】
本明細書で説明したように、第１の共通パワーモジュール２６の第２の電力入力／出力５０によって供給されたＤＣ電力の一部分は、励磁機パワーモジュール３０に供給されて、励磁機ステータ巻線（Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６）のセットを制御して励磁することによって、励磁機ロータに電気を発生させる、誘導する、駆動する、または導いて、発電機８６または始動機／発電機によって供給される位相、電圧、電流、または電力をさらに制御することができる。本開示の１つの非限定的な態様では、モジュール式電力電子変換システム構成部品２６、２８、３０、３２６に含まれる様々な電流または電圧センサ４２、４４は、検知または測定された電流値または電圧値を、通信リード３４によって第１または第２の共通パワーモジュール２６、３２６のうちの少なくとも１つ、あるいは両方のコントローラモジュール５８またはプロセッサ６０に提供することができる。このようにして、コントローラモジュール５８またはプロセッサ６０のうちの少なくとも１つは、発電機８６、始動機／発電機によってモジュール式電力電子変換システム３１４に供給される電力の所望の電気特性、または電気負荷２０に供給される電力の電気特性が、予想するもの、望むもの、または許容範囲などと一致することを確実にすることができる。電気特性が予想するものなどと一致しない場合には、コントローラモジュール５８またはプロセッサ６０のうちの少なくとも１つは、例えば、発電機８６または始動機／発電機の発電に影響を与えるように、励磁機パワーモジュール３０のゲートドライバ８４を制御することができる。電気特性が予想するものなどと一致しない別の場合には、コントローラモジュール５８またはプロセッサ６０は、例えば、必要に応じてそれぞれのトランジスタブリッジ５４の動作を変更するように第１または第２の共通パワーモジュール２６、３２６の、または両方の共通パワーモジュール２６、３２６のゲートドライバ５７を制御することができる。本開示は、励磁機パワーモジュール３０のゲートドライバ８４の制御と、第１または第２の共通パワーモジュール２６、３２６のゲートドライバ５７の制御とを組み合わせて、電気特性が確実に予想するものと一致するように使用することができる態様を含むことができる。
【００４９】
第１の共通パワーモジュール２６は、３相の第１の電力入力／出力４８を有するように示されているが、本開示は、４相の第１の電力入力／出力４８を、例えば、別の発電機８６または始動機／発電機の４相の発電に合わせるように含むことができる非限定的な態様を含むことができる。これに加えて、本開示は、４相の第１の共通パワーモジュール２６が、４相の第２の共通パワーモジュール３２６とともに動作して、第１の共通パワーモジュール２６の第１の入力／出力４８で受け取った電力を、第２の共通パワーモジュール３２６の第１の入力／出力４８で供給される異なる４相電力に変更する態様を含むことができる。同様に、本開示の態様は、第１の共通パワーモジュール２６は３相電力を受け取り、その３相電力は、第２の共通パワーモジュール３２６によって供給される異なる３相電力に変更される、または、第１の共通パワーモジュール２６は４相電力を受け取り、その４相電力は、第２の共通パワーモジュール３２６によって供給される３相電力に変更される構成を含むことができる。本開示のさらに別の態様では、図示のモジュール式電力電子変換システム３１４は、始動機／発電機用の始動インバータとして動作することができ、電力を第１または第２の共通パワーモジュール２６、３２６のうちの少なくとも１つ、あるいは励磁機パワーモジュール３０に供給して始動機／発電機を始動させることができる。
【００５０】
図６は、本開示のさらに別の態様を示しており、ここでは、モジュール式電力電子変換システム構成部品のサブセットが、電力システム構成４１０のためのモジュール式電力電子変換システム４１４として構成されている。この非限定的な構成では、モジュール式電力電子変換システム４１４は、ＡＣからＡＣへのコンバータとして動作可能となるように構成されている。図示のように、電源１２は、３相電力（Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３）をモジュール式電力電子変換システム４１４の入力１６に供給するように構成された３相ＡＣ電源８８を含むことができる。３相電力は、モジュール式電力電子変換システム４１４の入力１６から第１の共通パワーモジュール２６の第１の電力入力／出力４８に供給することができる。
【００５１】
モジュール式電力電子変換システム４１４は、第２の共通パワーモジュール３２６の第２の電力入力／出力５０を、第１の共通パワーモジュール２６の第２の電力入力／出力５０に接続するように、さらに選択的に構成することができる。図示のように、第１の共通パワーモジュール２６は、３相ＡＣ電源８８から３相ＡＣ電力を受け取るように構成された第１の電力入力／出力４８を有することができ、一方、第２の共通パワーモジュール３２６は、４相ＡＣ電力を供給するように構成された第１の電力入力／出力４８を有することができる。第２の共通パワーモジュール３２６の４相の第２の電力入力／出力４８は、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８の電力入力リード６８と接続することができる。ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８の電力出力リード７０は、モジュール式電力電子変換システム４１４の出力１８とさらに接続することができ、最終的に電気負荷２０と接続することができる。このようにして、本開示の態様は、ＡＣからＡＣ電力へのコンバータを提供する、または可能にすることができる。
【００５２】
本開示の別の態様では、それぞれの通信リード３４を接続することによって、共通パワーモジュール２６と共通パワーモジュール３２６は通信可能に結合することができ、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８は、第１または第２の共通パワーモジュール２６、３２６のうちの少なくとも１つと通信可能に結合することができる。本開示の１つの非限定的な態様では、通信可能な結合は、直列に接続されたモジュール構成部品間のカスケード接続を含むことができる。
【００５３】
図示のモジュール式電力電子変換システム４１４の態様は、コンバータとして動作して、３相ＡＣ電源８８が発生した３相ＡＣ出力を電気負荷２０に適する４相出力１８に変換することができる。例えば、第１の共通パワーモジュール２６は、３相ＡＣ電源８８から３相電力を受け取って、その受け取った電力を整流して、第２の電力入力／出力５０に提供されるＤＣ電力にすることができる。整流は、トランジスタブリッジ５４、ゲートドライバ５７、コントローラモジュール５８、プロセッサ６０、メモリ６２に記憶された整流プログラムまたはプロファイル、またはこれらの組合せによって達成または実施することができる。第２の電力入力／出力５０に供給されたＤＣ電力は、第２の共通パワーモジュール３２６の第２の電力入力／出力５０に供給され、第１の電力入力／出力４８に供給されるために４相ＡＣ電力に逆変換することができる。逆変換は、トランジスタブリッジ５４、ゲートドライバ５７、コントローラモジュール５８、プロセッサ６０、メモリ６２に記憶された逆変換プログラムまたはプロファイル、またはこれらの組合せによって達成または実施することができる。次いで、逆変換された４相電力は、本明細書で説明したように、フィルタリングのために、第２の共通パワーモジュール３２６の第１の電力入力／出力４８から、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール２８の電力入力リード６８に供給することができ、最終的に電気負荷２０に供給することができる。
【００５４】
本開示の１つの非限定的な態様では、モジュール式電力電子変換システム構成部品２６、２８、３２６に含まれる様々な電流または電圧センサ４２、４４は、検知または測定された電流値または電圧値を、通信リード３４によって第１または第２の共通パワーモジュール２６、３２６のうちの少なくとも１つ、あるいは両方のコントローラモジュール５８またはプロセッサ６０に提供することができる。このようにして、コントローラモジュール５８またはプロセッサ６０のうちの少なくとも１は、３相ＡＣ電源８８によってモジュール式電力電子変換システム４１４に供給される電力の所望の電気特性、または電気負荷２０に供給される電力の電気特性が、予想するもの、望むもの、または許容範囲などと一致することを確実にすることができる。電気特性が予想するものなどと一致しない場合には、コントローラモジュール５８またはプロセッサ６０のうちの少なくとも１つは、例えば、必要に応じてそれぞれのトランジスタブリッジ５４の動作を変更するように、第１または第２の共通パワーモジュール２６、３２６のゲートドライバ５７、または両方の共通パワーモジュール２６、３２６のゲートドライバ５７を制御することができる。
【００５５】
第１の共通パワーモジュール２６は、３相の第１の電力入力／出力４８を有するように示されているが、本開示は、４相の第１の電力入力／出力４８を、例えば、別の発電機８６または始動機／発電機の４相の発電に合わせるように含むことができる非限定的な態様を含むことができる。これに加えて、本開示は、４相の第１の共通パワーモジュール２６が、４相の第２の共通パワーモジュール３２６とともに動作して、第１の共通パワーモジュール２６の第１の入力／出力４８で受け取った電力を、第２の共通パワーモジュール３２６の第１の入力／出力４８で供給される異なる４相電力に変更する態様を含むことができる。同様に、本開示の態様は、第１の共通パワーモジュール２６は３相電力を受け取り、その３相電力は、第２の共通パワーモジュール３２６によって供給される異なる３相電力に変更される、または、第１の共通パワーモジュール２６は４相電力を受け取り、その４相電力は、第２の共通パワーモジュール３２６によって供給される３相電力に変更される構成を含むことができる。本開示のさらに別の態様では、図示のモジュール式電力電子変換システム４１４は、始動機／発電機用の始動インバータとして動作することができ、電力を第１または第２の共通パワーモジュール２６、３２６のうちの少なくとも１つ、あるいは励磁機パワーモジュール３０に供給して始動機／発電機を始動させることができる。
【００５６】
図７は、本明細書で説明したような電力システム構成１０を組み立てる方法５００を示したフロー図である。方法５００は、ステップ５０２において、例えば、１つまたは複数の電気負荷２０、利用可能な電源１２、またはそれらの組合せの所望の電気特性に基づいて、電力システム構成１０の設計を決定することで始まる。例えば、本開示の１つの非限定的な態様では、１つまたは複数の電気負荷２０の所望の電気特性は、所望のＤＣ電力出力、所望の３相電力出力、または所望の４相電力出力のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００５７】
次に、方法５００は、決定された電力システム構成の設計１０に基づいて、ＤＣ第２の電力入力／出力５０およびＡＣ第１の電力入力／出力４８を有する共通パワーモジュール２６を、ＤＣ電力入力３２の第１のセットおよびＤＣ電力出力３６のセットを有するＤＣ出力モジュール２４、ＡＣ電力入力リード６８のセットおよびＡＣ電力出力リード７０の第１のセットを有するＡＣ出力モジュール２８、またはＤＣ電力入力リード７４の第２のセットおよびＡＣ電力出力リード７６の第２のセットを有する励磁機パワーモジュール３０のうちの少なくとも１つに接続するステップを含む。
【００５８】
本方法の部分は異なる論理順序で進めることができ、追加または介入部分を含めることができ、あるいは、本方法の記述部分を複数の部分に分割することができ、あるいは、本方法の記述部分を、記述した方法を損なわないで省略することができることは理解されるので、図示の順序は、単に例示する目的のためであり、方法５００を何ら限定することを意味していない。例えば、方法５００は、共通パワーモジュール２６によって、例えば、様々な入力または出力接続部を経て、または通信リード３４を経て接続された、少なくとも１つの他のモジュールを検出するステップを含むことができる。方法５００は、少なくとも１つの検出されたモジュールに基づいて、電力電子変換システム構成を動作させるステップをさらに含むことができる。例えば、図３に示す非限定的な構成では、共通パワーモジュール２６またはコントローラモジュールのうちの少なくとも１つは、共通パワーモジュール２６と、ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール２４または励磁機パワーモジュール３０のうちの少なくとも１つとの接続を検出するように構成することができる。本明細書で説明したように、それぞれのモジュール２４、３０との接続を検出することに基づいて、共通パワーモジュール２６は、ＤＣ出力始動機／発電機のためのインバータ／コンバータ、またはＤＣ出力発電機のためのコンバータとして電力システム構成１１０を動作させることができる。
【００５９】
上記の図で示されたものに加えて、多くの他の可能な実施形態および構成が、本開示によって考えられる。本開示の別の非限定的で例示的な実施形態では、発電機は、主機出力において、図示のものよりも多いまたは少ない相の電力を発生させるように構成された巻線のセットを含むことができる。例えば、発電機は単相の電力、２相の電力、６相の電力などを発生することができる。本開示のこのような実施形態では、共通パワーモジュール２６、３２６は、発電される相の数に合わせるように構成することができる（例えば、６相の電力をＤＣ電力に整流するように構成されたブリッジなど）。
【００６０】
本明細書に開示する方法は、電力システム構成のためのモジュール式電力電子変換システムを構成する、または動作させるための装置および方法を提供する。技術的効果としては、上記で説明した実施形態が、いくつかの配置または構成で、モジュール式電力電子変換システ構成部品のセットまたはサブセットを配置し、必要に応じて、電源から所望の電力出力を供給するようにそれらを動作させることができるモジュール式電力電子変換システムの構成および動作を可能にすることである。上記の開示で実現できる１つの利点は、本方法および本装置が、３相ＡＣ電力入力にもかかわらず、始動機／発電機のために構成されたＤＣ出力電力システム構成、発電機のために構成されたＤＣ出力電力システム構成、ＡＣからＤＣ電力へのコンバータ、始動機／発電機のために構成されたＡＣ出力電力システム構成、発電機のために構成されたＡＣ出力電力システム構成、またはＡＣからＡＣ電力へのコンバータとして動作するように配置または構成することができるモジュール式電力電子変換システム構成部品のセットを可能にすることである。入力電力および所望の出力電力に基づいて予め構成された従来の電力システム構成と比べると、例えば、これは、設置時に構成または配置することができるモジュール構成部品の共通のセットが、所望の電力出力（ＡＣまたはＤＣ、電圧および周波数特性を含む）を供給することを可能にする。したがって、モジュール式電力構成部品の共通のセットは、最小限の構成を用いて、発電機または所望の電力出力のセットのために構成することができ、それらは、取付時に「在庫」構成部品として入手することができる。
【００６１】
実現することができる別の利点は、モジュール式電力電子変換システム構成部品の共通のセットを使用することによって、構成部品のセットを設計、認定、保守するコストが削減され、それでも、このセットが多くの電源および所望の電力出力に適用可能であることである。モジュール化するという解決策によって、顧客または製造者に対して再発しないコストおよび再発するコストを低減し、より少ない特殊な部品を保管して在庫にするコストを低減することができ、それによって航空機、車両、発電機、または電力変換システムを維持するコストを低減することができる。
【００６２】
まだ説明していない範囲で、様々な実施形態の異なる特徴および構造を、望むように互いに組み合わせて使用することができる。実施形態のすべてに１つの特徴を示すことができないのは、それが不可能であると解釈するのではなく、説明を簡潔にするためになされたことを意図する。したがって、異なる実施形態の様々な特徴を望むように混ぜて、また合わせて、明記されていようと、されてなかろうと、新しい実施形態を形成することができる。この開示は、本明細書で説明した特徴を組み合わせることまたは置き換えることを包含する。
【００６３】
本明細書では、最良の態様を含めて、例を用いて本発明を開示し、また、任意の装置またはシステムの作製および使用、ならびに任意の組み入れられた方法の実施を含め、当業者が本発明を実施できるようにしている。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と相違ない構成要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的に相違ない等価の構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることを意図されている。
【００６４】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
ＤＣ入力／出力（５０）および交流（ＡＣ）入力／出力（４８）を有する共通パワーモジュール（２６）と、
第１のＤＣ入力（３２）およびＤＣ出力（３６）を有する直流（ＤＣ）出力モジュール（２４）、またはＡＣ入力（６８）および第１のＡＣ出力（７０）を有するＡＣ出力モジュール（２８）のうちの少なくとも１つと
を備え、
前記第１のＤＣ入力（３２）が、前記ＤＣ入力／出力（５０）に接続するように構成され、または、前記ＡＣ入力／出力（４８）が、前記ＡＣ入力（６８）、第２の共通パワーモジュール（３２６）のＡＣ入力／出力（４８）、またはＡＣ発電機（８６、８８）出力のうちの１つに接続するように構成された、電力システム構成（１０）を組み立てるためのモジュール式システム。
［実施態様２］
前記共通パワーモジュール（２６）が、少なくとも３レグパワーブリッジ（５４）およびコントローラモジュール（５８）を含み、前記コントローラモジュール（５８）が、前記３レグパワーブリッジ（５４）と通信可能に結合され、前記ＤＣ入力／出力（５０）で受け取ったＤＣ電力を前記ＡＣ入力／出力（４８）に供給されるＡＣ電力に逆変換すること、または前記ＡＣ入力／出力（４８）で受け取ったＡＣ電力を前記ＤＣ入力／出力（５０）に供給されるＤＣ電力に変換することのうちの少なくとも１つを行うように、前記３レグパワーブリッジ（５４）を動作させるように構成された、実施態様１に記載のモジュール式システム。
［実施態様３］
前記共通パワーモジュール（２６）が、前記コントローラモジュール（５８）と結合された第１の通信ポート（３４）、および前記コントローラモジュール（５８）と結合された第２の通信ポート（３４）を含む、実施態様２に記載のモジュール式システム。
［実施態様４］
前記ＤＣ出力モジュール（２４）が、第３の通信ポート（３４）、および前記ＤＣ出力（３６）に供給された電力を検知するように構成された電力センサを含み、前記第３の通信ポート（３４）が、前記第１または第２の通信ポート（３４）のうちの少なくとも１つと選択的に結合するように構成された、実施態様３に記載のモジュール式システム。
［実施態様５］
前記ＡＣ出力モジュール（２８）が、第４の通信ポート（３４）、および前記第１のＡＣ出力（７０）に供給された電力を検知するように構成された電力センサを含み、前記第４の通信ポート（３４）が、前記第１または第２の通信ポート（３４）のうちの少なくとも１つと選択的に結合するように構成された、実施態様３に記載のモジュール式システム。
［実施態様６］
前記ＤＣ入力／出力（５０）に接続するように構成された第２のＤＣ入力（７４）、および第２のＡＣ出力（７６）を有する励磁機パワーモジュール（３０）をさらに含み、前記励磁機パワーモジュールが第５の通信ポート（３４）を含み、前記第５の通信ポート（３４）が、前記第１または第２の通信ポート（３４）のうちの少なくとも１つと選択的に結合するように構成された、実施態様３に記載のモジュール式システム。
［実施態様７］
前記共通パワーモジュール（２６）が、４レグパワーブリッジ（５４）およびコントローラモジュール（５８）を含み、前記コントローラモジュール（５８）が、前記４レグパワーブリッジ（５４）と通信可能に結合され、前記ＤＣ入力／出力（５０）で受け取ったＤＣ電力を前記ＡＣ入力／出力（４８）に供給される４相ＡＣ電力に逆変換すること、または前記ＡＣ入力／出力（４８）で受け取った４相ＡＣ電力を前記ＤＣ入力／出力（５０）に供給されるＤＣ電力に変換することのうちの少なくとも１つを行うように、前記４レグパワーブリッジ（５４）を動作させるように構成された、実施態様１に記載のモジュール式システム。
［実施態様８］
前記ＤＣ入力／出力（５０）に接続するように構成された第２のＤＣ入力（７４）、および第２のＡＣ出力（７６）を有する励磁機パワーモジュール（３０）をさらに含み、前記励磁機パワーモジュール（３０）が、前記第２のＤＣ入力（７４）で受け取ったＤＣ電力を、前記第２のＡＣ出力（７６）に供給される３相励磁機電力信号に逆変換するようにインバータとして前記励磁機パワーモジュール（３０）を動作させるように構成された３レグパワーブリッジ（８０）を含む、実施態様１に記載のモジュール式システム。
［実施態様９］
前記ＤＣ出力モジュール（２４）または前記ＡＣ出力モジュール（２８）のうちの少なくとも１つが、電磁障害保護部を備えるように構成された、実施態様１に記載のモジュール式システム。
［実施態様１０］
前記電力システム構成（１０）が、始動機／発電機（８６）のために構成されたＤＣ出力電力システム構成、発電機（８６、８８）のために構成されたＤＣ出力電力システム構成、ＡＣからＤＣ電力へのコンバータ、始動機／発電機（８６）のために構成されたＡＣ出力電力システム構成、発電機（８６、８８）のために構成されたＡＣ出力電力システム構成、またはＡＣからＡＣ電力へのコンバータのうちの少なくとも１つを含むことができる、実施態様１に記載のモジュール式システム。
［実施態様１１］
始動機／発電機（８６）のために構成された前記ＤＣ出力電力システム構成、または発電機（８６、８８）のために構成された前記ＤＣ出力電力システム構成のうちの少なくとも１つが、前記始動機／発電機電力出力または発電機電力出力に結合されたＡＣ入力／出力（４８）を有する１つの共通パワーモジュール（２６）と、前記第１のＤＣ入力（３２）が前記ＤＣ入力／出力（５０）と結合された１つのＤＣ出力モジュール（２４）とを含み、前記ＤＣ入力／出力（５０）に接続するように構成された第２のＤＣ入力（７４）、および第２のＡＣ出力（７６）を有する励磁機パワーモジュール（３０）をさらに含み、前記第２のＤＣ入力（７４）が前記ＤＣ入力／出力（５０）と接続され、前記第２のＡＣ出力（７６）が前記始動機／発電機（８６）または発電機（８６、８８）の励磁機ステータと接続された、実施態様１０に記載のモジュール式システム。
［実施態様１２］
始動機／発電機（８６）のために構成された前記ＡＣ出力電力システム構成、または発電機（８６、８８）のために構成された前記ＡＣ出力電力システム構成のうちの少なくとも１つが、前記始動機／発電機電力出力または発電機電力出力に結合された前記ＡＣ入力／出力（４８）を有する第１の共通パワーモジュール（２６）と、前記第１の共通パワーモジュール（２６）の前記ＤＣ入力／出力（５０）に結合された前記ＤＣ入力／出力（５０）を有する第２の共通パワーモジュール（３２６）と、前記第２の共通パワーモジュール（３２６）の前記ＡＣ入力／出力（４８）に結合された前記ＡＣ入力（６８）を有するＡＣ出力モジュール（２８）と、第２のＤＣ入力（７４）を有する１つの励磁機パワーモジュール（３０）とを含み、前記第２のＤＣ入力（７４）は前記ＤＣ入力／出力（５０）に接続され、前記第２のＡＣ出力（７６）は前記始動機／発電機（８６）または発電機（８６、８８）の励磁機ステータと接続された、実施態様１０に記載のモジュール式システム。
［実施態様１３］
電力電子変換システム構成（１０）を組み立てる方法であって、
電力電子変換システム構成（１０）の設計を決定するステップと、
前記決定された電力電子変換システム構成（１０）の設計に基づいて、ＤＣ入力／出力（５０）およびＡＣ入力／出力（４８）を有する共通パワーモジュール（２６）を、第１のＤＣ入力（３２）およびＤＣ出力（３６）を有するＤＣ出力モジュール（２４）、ＡＣ入力（６８）および第１のＡＣ出力（７０）を有するＡＣ出力モジュール（２８）、または第２のＤＣ入力（７４）および第２のＡＣ出力（７６）を有する励磁機パワーモジュール（３０）のうちの少なくとも１つに接続するステップと、
前記共通パワーモジュール（２６）によって、前記ＤＣ出力モジュール（２４）、前記ＡＣ出力モジュール（２８）、または前記励磁機パワーモジュール（３０）のうちの前記少なくとも１つを検出するステップと、
前記少なくとも１つの検出されたモジュール（２４、２８、３０）に基づいて、前記電力電子変換システム構成（１０）を動作させるステップと
を含む方法。
［実施態様１４］
電力電子変換システム構成（１０）の設計を決定するステップが、前記電力電子変換システム構成（１０）によって供給される所望の電力を決定するステップを含み、前記所望の電力が、ＤＣ電力出力、３相ＡＣ電力出力、または４相ＡＣ電力出力のうちの少なくとも１つを含む、実施態様１３に記載の方法。
［実施態様１５］
前記所望の電力がＤＣ電力出力のとき、前記共通パワーモジュール（２６）の前記ＡＣ入力／出力（４８）をＡＣ電力供給接続部に選択的に接続し、前記共通パワーモジュール（２６）の前記ＤＣ入力／出力（５０）を前記ＤＣ出力モジュール（２４）の前記第１のＤＣ入力（３２）に選択的に接続するステップをさらに含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１６］
前記所望の電力が３相ＡＣ電力出力または４相ＡＣ電力出力のうちの少なくとも１つのとき、前記第１の共通パワーモジュール（２６）の前記ＡＣ入力／出力（４８）をＡＣ電力供給接続部に選択的に接続し、前記第１の共通パワーモジュール（２６）の前記ＤＣ入力／出力（５０）を第２の共通パワーモジュール（３２６）の前記ＤＣ入力／出力モジュール（５０）に選択的に接続し、前記第２の共通パワーモジュール（３２６）の前記ＡＣ入力／出力（４８）を前記ＡＣ出力モジュール（２８）の前記ＡＣ入力（６８）に選択的に接続するステップをさらに含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１７］
第１のＤＣ入力（３２）およびＤＣ出力（３６）を有するＤＣ出力モジュール（２４）と、
ＤＣ入力／出力（５０）およびＡＣ入力／出力（４８）を有する共通パワーモジュール（２６）と、
ＡＣ入力（６８）および第１のＡＣ出力（７０）を有するＡＣ出力モジュール（２８）と、
第２のＤＣ入力（７４）および第２のＡＣ出力（７６）を有する励磁機パワーモジュール（３０）とを備え、
前記第１のＤＣ入力（３２）が、前記ＤＣ入力／出力（５０）に接続されるように構成され、前記ＡＣ入力／出力（４８）が、前記ＡＣ入力（６８）、第２の共通パワーモジュール（３２６）のＡＣ入力／出力（４８）、またはＡＣ発電機出力のうちの１つに接続されるように構成され、前記第２のＤＣ入力（７４）が、前記ＤＣ入力／出力（５０）に接続されるように構成され、
前記共通パワーモジュール（２６、３２６）、および前記ＤＣ出力モジュール（２４）、前記ＡＣ出力モジュール（２８）、または前記励磁機パワーモジュール（３０）のうちの少なくとも１つが、始動機／発電機（８６）のために構成されたＤＣ出力電力システム構成、発電機（８６、８８）のために構成されたＤＣ出力電力システム構成、ＡＣからＤＣ電力へのコンバータ、始動機／発電機（８６）のために構成されたＡＣ出力電力システム構成、発電機（８６、８８）のために構成されたＡＣ出力電力システム構成、またはＡＣからＡＣ電力へのコンバータのうちの少なくとも１つを組み立てるように選択的に接続可能である、航空機の電力システム構成を組み立てるためのモジュール式システム。
［実施態様１８］
前記共通パワーモジュール（２６）が、少なくとも３レグパワーブリッジ（５４）およびコントローラモジュール（５８）を含み、前記コントローラモジュール（５８）が、前記３レグパワーブリッジ（５４）と通信可能に結合され、前記ＤＣ入力／出力（５０）で受け取ったＤＣ電力を前記ＡＣ入力／出力（４８）に供給されるＡＣ電力に逆変換すること、または前記ＡＣ入力／出力（４８）で受け取ったＡＣ電力を前記ＤＣ入力／出力（５０）に供給されるＤＣ電力に変換することのうちの少なくとも１つを行うように、前記３レグパワーブリッジ（５４）を動作させるように構成された、実施態様１７に記載のモジュール式システム。
［実施態様１９］
前記共通パワーモジュール（２６）が、コントローラモジュール（５８）と結合された第１の通信ポート（３４）を含む、実施態様１７に記載のモジュール式システム。
［実施態様２０］
前記ＤＣ出力モジュール（２４）、前記ＡＣ出力モジュール（２８）、および前記励磁機パワーモジュール（３０）が、前記第１の通信ポート（３４）と選択的に結合されるように構成された対応する通信ポート（３４）を有する、実施態様１９に記載のモジュール式システム。
【符号の説明】
【００６５】
１０  電力システム構成
１２  電源
１４  モジュール式電力電子変換システム
１６  入力
１８  出力
２０  電気負荷
２２  モジュール式電力電子変換システム構成部品
２４  ＤＣ出力モジュール、ＤＣ出力／ＥＭＩモジュール
２６  共通パワーモジュール
２８  ＡＣ出力モジュール、ＡＣ出力／ＥＭＩモジュール
３０  励磁機パワーモジュール
３２  ＤＣ入力
３４  通信ポート、通信リード
３６  ＤＣ出力
３８  インダクタ
４０  キャパシタ
４２  電流センサ
４４  電圧センサ
４６  通信チャネル
４８  ＡＣ入力／出力
５０  ＤＣ入力／出力
５２  コンバータ
５４  パワーブリッジ
５６  トランジスタ
５７  ゲートドライバ
５８  コントローラモジュール
６０  プロセッサ
６２  メモリ
６４  通信チャネル
６６  オプションの構成部品
６８  ＡＣ入力
７０  ＡＣ出力
７２  オプションの構成部品
７４  ＤＣ入力
７６  ＡＣ出力
７８  コンバータ
８０  パワーブリッジ
８２  トランジスタ
８４  ゲートドライバ
８６  ＡＣ発電機
８８  ＡＣ電源
１１０  電力システム構成
１１４  モジュール式電力電子変換システム
２１０  電力システム構成
２１４  モジュール式電力電子変換システム
３１０  電力システム構成
３１４  モジュール式電力電子変換システム
３２６  共通パワーモジュール
４１０  電力システム構成
４１４  モジュール式電力電子変換システム
５００  方法
５０２  ステップ
【図１】
2019523626.tif 000003
【図２】
2019523626.tif 000004
【図３】
2019523626.tif 000005
【図４】
2019523626.tif 000006
【図５】
2019523626.tif 000007
【図６】
2019523626.tif 000008
【図７】
2019523626.tif 000009
【国際調査報告】
2019523626.tif 000010
2019523626.tif 000011
2019523626.tif 000012